专利名称：光盘及其制造方法、薄板材料的制造方法
技术领域：
本发明涉及光盘及光盘的制造方法。
以往，作为制造光盘的代表性的方法，有例如进行注塑成型(injection molding)法或2P法(photo polymarization method)等的方法。注塑成型是一种例如用高压把已熔化了的聚碳酸盐树脂(polycarbonate)注入到含有盘的光盘原模的模具内之后，使之固化的方法。另一方面，2P法则是一种先准备好光学特性良好的塑料平板，在该平板与光盘原模之间填以因紫外线而固化的光固化(photocuring)性树脂，然后向该光固化性树脂上照射紫外线使之固化的方法。
作为2P法的现有例，例如有特开昭53-86756号公报中所述的方法。该公报中叙述了下述方法用紫外线固化性树脂从用电成型(electroforming)作成的镍主盘(以下，在本说明书中，所谓‘主盘’指的是与光盘原模相当的盘)，把图形复制到聚甲基丙烯酸酯(polymethacrylate)、聚碳酸酯树脂上去的方法。
上述光盘原模，通常，是这样制造的在玻璃圆盘(玻璃原板)上涂上光刻胶(photo-resist)再用一种叫做激光切割机的曝光装置对光盘的图形曝光，在对之进行显影形成的图形上，电成型一层厚的镍。
近些年来，也使用了用硅大圆片的光盘的主盘。在特开昭61-68746号公报中，公布了一种方法在硅大圆片上形成硅氧化物并在其上涂上光刻胶进行曝光之后，使该光刻胶显影，然后刻蚀硅氧化物形成主盘。另外，在特开平4-299937号公报中公开了一种将硅大圆片直接刻蚀形成主盘的方法。此外，在特开平4-310624号公报和特开平4-311833号公报中公布了这样的方法；采用用硅大圆片制作主盘的方法，得到改善了记录密度的光盘。在特开平5-62254号公报中，所公布的方法是使用紫外线固化树脂从由硅大圆片构成的主盘上把图形复制到塑料基板上边。
但是，上边说过的注塑聚碳酸酯树脂制造光盘的方法，由于一个一个地个别地注塑成型光盘，故存在着批量生产性低，且难于得到高精度的重复性的问题。
于是，人们考虑采用使用对聚碳酸酯树酯进行挤压成型(extrusion)后得到的薄板材料进行冲压成型等加工成为盘状的盘，来提高批量生产性。但是，由于聚碳酸酯树脂的光学各向异性非常大，对经挤压成型得到的薄板材料进行加工所得到的盘，其光学特性因进行拾音的读取方向而异。就是说，在盘的同心圆上的光学特性将变成为不相同，因而存在着不能用作光盘的问题。
另一方面，若不用聚碳酸酯树脂而代之以用光学各向异性低的丙烯酸类(acrylic)，虽然用上述挤压成型和加工所得到的盘的光学特性变好，但却存在着因丙烯酸吸湿性高，在盘上易于产生挠曲等的变形的问题。此外，还存在着下述问题在在盘表面上真空成型反射膜和记录膜等的情况下，除掉盘中的气(特别是水分)要花很长的时间。
本发明以解决这些现有的问题为课题，第1课题是提供一种具有优良的光学性质，批量生产性高，机械精度和机械强度优良的光盘。
本发明的第2课题是提供一种以良好的高效率简单地制造上述光盘的方法。
为解决上述第1课题，本发明提供一种光盘，一种具备有基板和形成于该基板上边且形成了以规定的信息为基础的凹凸的信息记录面的光记录媒体，上述基板的构成是把以聚烯烃(polyolefin)系聚合体为主成分的材料挤压成型后的薄板加工成盘状，上述信息记录面由固化性树脂层构成。
聚烯烃系聚合物由于具有光学各向异性小，吸湿性也小的性质，所以通过采用这样的构成就可以得到批量生产性高，具有优良的光学特性且机械性精度优良的光盘。
上述基板可以这样构成使水平方向的双折射率的绝对值小于100nm，厚度方向的双折射率的绝对值小于20nm，更为理想的是使水平方向的双折射率的绝对值小于50nm，厚度方向的双折射率的绝对值小于10nm。
当上述基板的水平方向的双折射率的绝对值大于100nm，厚度方向的双折射率的绝对值大于20n时，就易于发生降低光盘的记录回放特性的问题。
此外，上述基板可以把倾角的绝对值作成为小于0.6度。还有，在本发明中，有时也把该‘倾角’叫做‘倾斜(tilt)’或‘倾斜变形’，或者‘挠曲角’。此外，上述基板可以把厚度变异定为小于5％。还有上述材料的玻璃转移点为大于80℃，小于140℃。
上述基板在倾角的绝对值大于0.6度时，就将变成为易于发生不能进行稳定的记录回放的问题。此外，上述基板在厚度变异超过了5％时也将发生同样的问题。
还有，上述基板最好是透明性高(透过率大于90％)的基板。此外，上述基板理想的是吸湿率和透湿率高(吸水率0.01重量％以下(23℃，24小时)，透湿系数小于0.1(40℃，90％RH))的基板。另外，上述基板最好是耐溶剂性高的基板。
上述基板可以这样得到把多片上述薄板叠置后的叠层体加工成盘状。这样一来，还可以进一步提高机械强度。
该叠层体可以这样构成，使构成第1种薄板的材料的分子量与构成和该第1薄板接触并叠置到该第1薄板材料上的第2材料的分子量不同。此外，该叠层体可以由折射率不同的薄板构成。再有，该叠层体可以由玻璃转移点各不相同的材料构成的多片薄板构成。
再有，上述固化性树脂层也可以由光固化性树脂层和热固化性树脂层构成。
为解决上述第2课题，提供一种光盘制造方法，一种具备有基板和形成于该基板上边，且形成了以规定的信息为基础的凹凸的信息记录面的光盘制造方法，具备如下工序借助于对以聚烯烃聚合物为主成分的材料进行挤压成型加工成型为薄板状的工序；把上述挤压成型后的薄板加工成盘状的工序；在上述加工工序后，使固化性树脂置于上述基板面与已形成了上述凹凸的阴图形的主盘的凹凸面之间的工序；通过上述固化性树脂，把主盘的凹凸面载置或载置加压到上述基板面上的工序；在该载置或载置加压工序之后，使该固化性树脂固化的工序。
还提供另外一种光盘的制造方法，该方法具备下述工序借助于对以聚烯烃聚合物为主成分的材料进行挤压成型加工成型为薄板状的工序；在形成了该薄板之后，使固化性树脂置于上述薄板面与形成了上述凹凸的阴图形的主盘的凹凸面之间的工序；通过上述固化性树脂，把主盘的凹凸面载置或载置加压到上述薄板面上的工序；在该载置或载置加压工序之后，使该固化性树脂固化的工序；在该固化性树脂固化后，将它加工成圆盘状的工序。
通过进行上述两种制造方法，就可以以高效率简单地制造具有上述构造的光盘。
上述两种方法还可以具有使上述薄板进行多片叠置的工序。该叠层工序具备有在第1薄板上边叠置由与构成该第1薄板的材料的分子量不同的材料构成的第2薄板的工序。此外，上述叠层工序还可以具备对折射率不同的薄板进行叠置的工序。另外，该叠层工序还可以具备对由玻璃转移点互不相同的材料构成的薄板进行叠置的工序。
作为上述主盘，还可以使用硅制或镍制的主盘。
还有，在上述薄板成型为薄板状之际，最好进行加压。采用进行加压的办法，可以使薄板平坦化为适当的厚度。还有，加压的次数一次或多次都行。如果加压次数少，可以缩短光盘制造所需要的时间。
此外，进行加压的工序，在大气气氛和氮气气氛下，理想的是在温度为10度到200度的温度下进行。这样的话，可以进一步改善薄板材料的光学特性和机械特性。光学特性的改善是由于进行了加压，并限制了将变为薄板材料的聚烯烃系聚合物的定向，而导致减小双折射。机械特性的改善是借助于进行了加压，并改善了加压之后的倾斜变形或挠曲现象。
进行加压的工序，理想的是进行多次的加压。因为加压的次数越多，越可以使薄板的厚度适度地平坦化，越可以进一步改善其双折射率等的光学特性或倾斜变形或挠曲现象等的机械特性。
此外，本制造方法不限于光盘，也可以用于薄板材料的制造。就是说，本薄板材料的制造方法具备借助于对以聚烯烃聚合物为主成分的材料进行挤压成型而加工成型为薄板状的工序；把压力加到用成型为薄板状的工序成型的材料全体上的加压工序。这时，进行加压的工序，在大气气氛或氮气气氛中，理想的是在100到200度的温度下进行。这样，就可以制造光学特性和机械特性都得到改善的薄板材料。
附图的简单说明图1是本发明的实施例1的光盘的剖面图。
图2是按步骤示出的制造本发明的实施例1的光盘的工序图。
A是表示成型工序的图。
B是表示光固化性树脂的涂敷工序的图。
C是表示薄板加压工序的图。
D是表示主盘剥离工序的图。
图3是本发明的实施例1的光盘用基板的制造装置的说明图。
图4A和B是本发明的实施例1的薄板的平面图。
图5是表示用于把本发明的实施例1的光固化性树脂涂到光盘主盘上以进行加压的装置的一个例子的示意图。
图6是表示本发明的实施例1的光固化性树脂的涂敷工序，基板的加压工序和光盘主盘的剥离工序的另一示意图。
图7是示出本发明的实施例1的基板和关于比较品1与比较品2，对半径方向的位置(mm)与双折射(nm)的关系进行调查的结果的图。
A是示出本发明的实施例1的基板的结果的图。
B是示出比较品1的结果的图。
C是示出比较品2的结果的图。
图8是示出了本发明的实施例1的基板和关于比较品1与比较品2，对半径方向的位置(mm)与双折射(nm)的关系进行调查的结果的图。
A是示出本发明的实施例1的基板的结果的图。
B是示出比较品1的结果的图。
C是示出比较品2的结果的图。
图9是示出了本发明的实施例1的薄板材料的玻璃转移点Tg(℃)和对半径方向的位置(mm)与双折射(nm)的关系进行调查的结果的图。
图10是示出对具有某一玻璃转移点的基板进行耐气候性实验后的结果的图。
图11是示出本发明的实施例1的薄板材料的双折射率的测定结果的图。
A是本发明的已进行了加压加工的结果的图。
B是未进行加压加工的结果的图。
图12是示出本实施例1的薄板的挠曲角(tilt)的测定结果的图。
A是本发明的已进行了加压加工的结果的图。
B是未进行加压加工的结果的图。
图13是按步骤示出制造本发明的实施例2的光盘主盘的工序的图。
A是表示光固化性树脂的涂敷工序的图。
B是表示薄板加工工序的图。
C是表示主盘剥离工序的图。
图14是本发明的实施例3的光盘的剖面图。
图15是本发明的实施例4的光盘的剖面图。
图16是表示本发明的实施例5的光盘主盘的制造工序的剖面图。
A是硅大圆片剖面图。
B是表示光刻胶涂敷工序的图。
C是表示曝光工序的图。
D是表示显影工序的图。
E是表示刻蚀工序的图。
F是表示光刻胶除去工序的图。
图17是表示本发明的实施例6的光盘主盘的另一制造工序的剖面图。
A是硅大圆片剖面图。
B是表示光刻胶涂敷工序的图。
C是表示曝光工序的图。
D是表示显影工序的图。
E是表示刻蚀工序的图。
F是表示光刻胶除去工序的图。
实施本发明的最佳实施例以下，参照
本发明的优选实施例。实施例1图1是本发明的实施例的光记录媒体(光盘)的剖面图，图2按步骤示出的用硅制的主盘制造光盘的工序剖面图。图1已略去了保护膜和反射膜等。
此外，在本实施例中，虽然说明的是制造圆盘状的光记录媒体，即制造光盘的情况，但光记录媒体的形状不限于圆盘状，即便是方形或不限于平板状的曲面形状均可。
本实施例的光盘，如图1所示，由下述部分构成把以聚烯烃系聚合物为主成分的材料进行挤压成型后的薄板冲压加工成圆盘状而构成的基板101，和形成于基板101上边已经形成了以所希望的信息为基础的图形(例如，坑或沟等)的光固化性树脂层102。此外，回放专用的光盘，在该基板101上边，采用依次形成反射膜和保护反射膜的保护膜的方法进行制造。可以进行记录回放的光磁盘采用在在该基板101上边依次形成保护膜，光磁记录膜，反射膜的办法进行制造。
(光盘制造工序)其次按着图2所示的工序具备该构成的光盘的制造方法进行说明。
首先，在图2A的工序中，用图16和图17所示的工序成型在表面上形成应该复制到光盘的信息记录面的所希望的凹凸图形的硅大圆片，制作光盘的主盘201。
其次，在图2B的工序中，在在图形2A中已形成了的主盘201上涂敷借助于紫外线的照射而固化的光固化性树脂202。
接着，在图2C工序中，把以聚烯烃系聚合物为主成分的材料进行挤压成型后的薄板冲压加工成盘状而制造成的平坦状的基板203，载置到在上述工序中涂上的光固化性树脂202上进行加压。通过这样地加工，光固化性树脂202就浸入到在主盘201的表面上所形成的凹凸状的各个角落，把主盘的凹凸形状正确地复制到光固化性树脂202上。其次，通过平板基板203向光固化性树脂202上照射紫外线，使该光固化性树脂202固化，在平板基板203上边形成已形成了上述凹凸形状的光固化性树脂层202A。
接着，在图2D的工序中，从光固化性树脂层202A上剥离主盘201。这样一来，就在平板基板203上形成了已形成了所希望的凹凸图形的光固化性树脂层202A。
之后，进行反射膜的形成、保护膜的形成等所希望的工序，完成光盘。
(基板制造工序)接着，对上述平板基板203的制造工序进行说明。在图3中示出了基板制造装置的外观图。如该图所示，本发明的基板制造装置，由挤压机210，加压装置211和冲压装置212构成。以下，说明基板的制造工序。
步骤ST1(挤压工序)在挤压工序中，首先，在没有画出的挤压机中加热加压，使已变成流动状态的聚烯烃系聚合物树脂供往挤压机210。挤压机210从模具(die)连续地挤压出所供给的树脂，成型为大体上恒定的厚度的薄板状。此外，成型除了该图中所示的辊子之外也可以用平板成型。
步骤ST2(加压工序)在加压工序中，进一步对挤压成型后的薄板加压，使其特性变化。加压次数一次多次都行。若加压的次数少，则可以缩短制造光盘所需的时间。另一方面，加压的次数越多，则薄板的厚度越可以进一步适度平坦化，可以进一步改善其双折射率等光学特性或倾斜变形或挠曲(tilt)现象等机械特性。就是说，从光盘的价格限制和该光盘所必须的光学特性和机械特性的观点来看，以定下适当的加压次数为好。
在图4A中，示出了这样地成型后的薄板200的外形。加压最好在大气气氛中，或在氮气气氛中，在温度为100℃～200℃的条件下进行。采用这样地进行加压的办法，可以大幅度地改善光盘的双折射率(double refraction)等光学特性、倾斜变形和挠曲(tilt)等机械特性。双折射率是光盘用树脂所要求的最重要的物理特性，所以该双折射率的改善是重要的。例如，在用光磁方式可改写型的光盘中，利用一种叫做科尔(Kerr)效应的微小的偏光旋转进行信息的记录回放。这是因为如基板的双折射率大，则由于该双折射率对激光的偏光面旋转有大的影响，用从光盘中读取的信号，不能识别是基于实际的信息的偏光面旋转角的变位，还是基于基板的双折射的偏光面旋转角的变位的缘故。
具体地说，双折射率的大小决定于聚合物的分子结构和分子定向。若设聚合物的双折射率为Δn，定向系数为f，聚合物的固有折射率为Δn0，则具有下述关系Δn＝f×Δn0在上式中，Δn0可以用高分子的单体单体的分子链方向及其垂直方向之间的极化率差的函数来表示，所以对每一聚合物取其固有值。另一方面，定向系数f易受聚合物的溶解状态中的动态的支配，故大大地依赖于薄板的成型条件。所以若象本实施例所示那样地进行加压，则因聚合物的定向将收到限制，定向系数f将变小。即，借助于加压来改善双折射率。
步骤ST3(冲压工序)其次，如图4B所示，把用挤压成型得到的薄板200冲压成圆盘状，得到平板基板203。接着在该平板基板203上进行例如大气压等离子体、电晕放电、在真空中的等离子体刻蚀等的前处理(激活化处理)。
(光固化性树脂涂敷工序)在图5中，示出了本实施例中用于把光固化性树脂涂到光盘主盘上并进行加压的装置的一个例子。该装置具备载置光盘主盘305的主盘保持台309；把光固化性树脂涂到已载置到主盘保持台309上的光盘主盘305上的给料器(dispenser)302；保持将要载置加压到已经涂到光盘主盘305上的光固化性树脂上的平坦的基板306的基板保持臂303；使基板保持臂303接近或远离光盘主盘305的基板保持臂升降机304；把这些收容起来且可以密闭的贴合槽301；连接到贴合槽301上，使贴合槽301内减压的真空泵308；和设于贴合槽301与真空泵308之间的阀门307。
在本实施例中，在减压下进行利用给料器302的光固化性树脂涂敷，和把基板306载置于光盘主盘305上边的工序。采用在减压下进行这些工序的办法，就可以防止光固化性树脂中气泡的发生。此外，在把基板306载置到光盘主盘305上之后，使之回归到常压，用这种办法，就可以进行用大气压进行的均匀加压，即均匀地把基板306加压到光固化性树脂上。
在图6中，示出了用与上述不同的方法涂敷光固化性树脂的工序、加压基板的工序和剥离光盘主盘的工序。此外，在图6中，把这些工序画成为如箭头所示那样地顺次进行从左侧的工序到右侧的工序。
首先，使用给料器401把已预先通过了脱泡槽的光固化性树脂404涂到已载置到主盘搬运台408上的光盘主盘402上边。然后，把透过紫外线的平坦的基板403载置到该光固化性树脂上边，再从其上边用加压单元405进行机械性加压。接下来，在除掉了加压单元405后，用紫外线灯泡406，从基板403上方照射紫外线，使光固化性树脂固化。之后，从光盘主盘402上剥离已粘有光固化性树脂的404的基板403，得到在基板403上边已形成了由光固化性树脂404构成的规定的图形的盘407。
在这一连串的工序结束之后，光盘主盘402也要保持原状地载置到正在工作着的主盘搬运台408上，返回用于形成下一个盘407的最初的工序。
在图5和图6所示的两个工序中，虽然都是在光盘主盘的一侧涂上光固化性树脂，但并不限于此，也可以把光固化性树脂涂在平坦的基板一侧。在这种情况下，还具有可以缩短光盘主盘在工序中占用的时间的优点。
如上所述，倘采用本实施例1，通过连续进行挤压工序、加压工序和冲压工序，可以提高基板的制造效率。特别是由于在薄板被加热挤压成型后，马上连续地进行加压和冲压，使得不需要重新进行加压和冲压时的加热。由于可以削减加热装置，故可以使制造装置小型化。
此外，由于聚烯烃系聚合物光学各向异性小，所以可以在薄板200的整个面上得到均一的光学特性。特别是因为用加压工序改善了光学特性，所以该薄板的光学特性象玻璃一样地优良，作为光盘的基板是最合适的。还有，聚烯烃系聚合物和光固化性树脂之间的相性好，所以还可以进一步提高光盘的精度和可靠性。
此外，已经知道倾斜变形或挠曲角(tilt)等机械特性也依赖于成型条件。人们认为采用进行加压的办法，可以缓和挤压成型后的这些机械特性。因此，被挤压成型、加压加工后的薄板与注塑成型的薄板比，其机械强度高，且可以防止基板的倾斜变形、挠曲和扭曲的变形。
用本制造方法制造的将聚烯烃聚合物挤压成型加压后的薄板材料具有如上所述的良好的光学特性和机械特性，所以不仅适于作光盘的基板，作为记录媒体、胶片等的光材料也是合适的。实例其次，给出一个例子，表明把聚烯烃系聚合物挤压成型后的薄板冲压成圆盘状得到的基板(本发明)和注塑成型聚烯烃系聚合物得到的基板(比较品1)及注塑成型聚碳酸酯得到的基板(比较品2)的半径方向的位置(mm)和双折射(nm)之间的关系。
在图7A中示出了本发明的结果，在图7B中示出了比较品1的结果，在图7C中示出了比较品2的结果。在各个图中还画出了在半径方向的各个位置上的最大值、平均值和最小值。
从图7A～图7C，发明品与比较品相比，可以确认其半径方向的双折射率的绝对值小到7nm以下，而且，随盘的部位而异的双折射变化也小。在这里，光盘由于用回放用激光的偏光面的旋转来检测信号，所以在需要双折射率低的同时，需要随盘的部位而异的双折射变化也要小。倘采用本实施例的光盘，则可知在最低的情况下，水平方向的双折射的绝对值也小于100nm，厚度方向的双折射的绝对值小于20nm，理想的情况是水平方向的双折射的绝对值小于50nm，厚度方向的双折射的绝对值小于10nm。由此可以证明本发明品与比较品相比，可以得到良好的记录回放特性(C/N)。
其次，对发明品、比较品1和比较品2调查了半径方向的位置(mm)和倾角(度)之间的关系。在图8A中示出了本发明的结果，在图8B中示出了比较品1的结果，在图8C中示出了比较品2的结果。在各个图中还画出了在半径方向的各个位置上的最大值、平均值和最小值。
从图8A～图8C，发明品与比较品相比，可以确认其倾角的绝对值小到0.05度以下，而且，随盘的部位而异的双折射变化也小。在这里，为了要用光盘进行稳定的记录回放，作为机械特性之一的基板的倾角就要小。倘采用本实施例的光盘，则可知倾角的绝对值至少小于0.6度，厚度变异将小于5％。由此可以证明本发明品与比较品相比，可以得到良好的记录回放特性(C/N)。
其次，在图9中，对上述发明品调查了玻璃转移点Tg(℃)和双折射(nm)之间的关系。图中示出了其结果。此外，在图10中，对具有某一玻璃转移点的基板，示出了耐气候性实验的结果。此外，耐气候性实验以调查在温度80℃，湿度85％的气氛中所经历的时间和误差率之间的关系来进行。
在这里，玻璃转移点是判断物质的耐热性、耐气候性的尺度之一，在玻璃转移点，物理量具有不连续地变化的性质。若玻璃转移点不到80℃，则将在耐热性或耐气候性上产生问题。当玻璃转移点超过了140℃时，则将产生双折射的增大的问题。若玻璃转移点在80～140℃的范围内的话，在可以得到良好的记录回放的同时，还可以得到优良的耐热性和耐气候性。
其次，在测定本实施例的基板101的透过率时，得到了90％以上的值，证明了基板101的透明性高的程度。此外，在测定基板101的吸水率的时候，在23℃，24小时的条件下，得到了0.01重量％以下的值，透湿系数，在40℃，90％RH的条件下，得到了0.1以下的值。由此可以确认本实施例的基板101吸湿率和透湿率都低。再有，在用醇类、酯类、酮类、酸、碱等来调查本实施例的基板101的耐溶剂性时，确认与上述比较品1和2比，具有高的耐溶剂性。
其次，在图11和图12中，与未进行加压时的特性相比，示出了在进行了本实施例的加压加工时的薄板(基板)的特性。此外，在各个图中还画出了在半径方向的各个位置上的最大值、平均值和最小值。
图11A是测定了本实施例的进行加压加工时的双折射率怎样地随薄板的位置进行变化的附图。图11B是未进行加压加工时的双折射率的测定例。就象从该图可以看到的那样，证明采用进行加压加工的办法，大幅度地减少了双折射率。
图12A是测定了本实施例的进行加压加工时的倾角(tilt)怎样地随薄板的位置进行变化的附图。图12B是未进行加压加工时的倾角的测定例。就象从该图可以看到的那样，证明采用进行加压加工的办法，大幅度地减小了倾角。实施例2其次，参照附图对本发明的实施例2进行说明。图13是实施例2的光盘制造工序的剖面图。在本实施例中，对用另外的工序制造与实施例1相同的光盘的情况进行说明。在本实施例中，对与实施例1相同的构件仅赋予相同的标号而省略其说明。
在图13A的工序中，准备好主盘201，并把光固化性树脂202涂到该多枚的主盘201上边。其次，把薄板200载置到该光固化性树脂202上边。对该薄板200，与实施例1一样，先进行了大气压等离子体、电晕放电、在真空中的等离子刻蚀等的前处理。
接着，在图13B的工序中，使光固化性树脂202介于中间把薄板200压向主盘201。这样一来，光固化性树脂就浸入到已形成在主盘201的表面上的凹凸状的各各角落中去，主盘的凹凸形状就被正确地复制到光固化性树脂202上。其次，通过薄板200向光固化性树脂照射紫外线，使该光固化性树脂固化，在薄板200上边形成已形成了上述凹凸形状的光固化性树脂层202A。
其次，在图13C的工序中，把主盘201从光固化性树脂剥离下来。接着在进行了反射膜的形成、保护膜的形成后，把已形成了这些膜的薄板200冲压成圆盘状，就得到了光盘。
在本实施例中，由于在进行了成膜和图形化之后保持薄板的原样不变地加工为圆盘状，所以可以简单地减低偏心。
在实施例1和2中，虽然说明的是使用由硅构成的主盘201的情况，但不言而喻，并不限于此，只要是可以用作用来制造光盘的主盘的，也可以使用由其他的材料构成的主盘。
在实施例1和2中，虽然说明的是把光固化性树脂202涂到了主盘201一侧的情况，但是，并不限于此，光固化性树脂202也可以涂到基板203一侧或者涂到薄板200一侧。
此外，还可以不用光固化性树脂而代之以用热固化性树脂用所希望的温度的热替代紫外线进行固化也可。作为光固化性树脂，例如，可以举出以丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯为主成分，且在其中含有光聚合起始剂的光固化物质等。作为热固化性树脂，则可以举出以环氧树脂、环氧系化合物为主成分的热固化物质等。实施例3其次，说明本发明的实施例3。图14是实施例3的光盘的剖面图。图14中，略去了反射膜和保护膜等图示。
在本实施例中说明的光盘与在实施例1和2中所述的光盘之间的不同点，如图14所示，是下述一点基板50由使3片薄板51～53进行叠置后的叠层体构成，上述薄板把以聚烯烃系聚合物为主成分的材料挤压成型。
薄板51～53由分子量各不相同的材料构成。具体地说，薄板51由以分子量为1×104～5×104的聚烯烃系聚合物为主成分的材料构成。薄板52由以分子量为8×104～2×105的聚烯烃系聚合物为主成分的材料构成。薄板53由以分子量为3×105～8×105的聚烯烃系聚合物为主成分的材料构成。采用这种办法就可以进一步提高基板50的机械强度。
在本实施例中，虽然说明的是用使分子量互不相同的材料构成的3片薄板51～53进行叠置后的叠层体构成的情况，但是，并不限于此，也可以把用玻璃转移点互不相同的材料构成的多片薄板进行叠置。
进行叠置的薄板的片数可以任意地进行设定，只要不影响作为光盘的基板的性能就可以。采用调整薄板片数的办法，就可以任意地调整基板的厚度。实施例4其次，参照
本发明的实施例4。图15是实施例4的光盘的剖面图。在图15中，略去了反射膜和保护膜的图示。
示于图15所示的光盘具有使信息记录基板73A(73B、73C)分别叠置起来的构造，上述信息记录基板73A(73B、73C)由把以聚烯烃系聚合物为主成分的材料进行挤压成型后的薄板冲压加工成圆盘状而构成的基板71A(71B、71C)和形成于基板71A(71B、71C)上边，且已形成了基于所希望的信息的图形(例如，坑或沟等)的光固化性树脂层72A(72B、72C)构成。
基板71A～71C具有各不相同的折射率。具体说来，基板71A的折射率被设定为1.40～1.45，基板71B的折射率被设定为1.50～1.55，基板71C的折射率被设定为1.60～1.65。这样一来，就可以得到高密度的光盘。
在本实施例中，虽然说明的是具备把3片的信息记录基板73A～73C叠置的构造的光盘，但不受限于此，只要不影响作为光盘的功能，信息记录基板的片数可以任意地决定为2片，或者4片以上。
在实施例1～4中，虽然说明的是圆盘状的光盘及其制造方法，但是，并不受限于此，多角形的板状等，其形状可以任意地设定。另外，尺寸也可以任意地决定。实施例5其次，参照
本发明的用于在光盘上形成图形的光盘主盘的制造方法(主盘化)。图16是表示本发明的光盘主盘的制造工序的剖面图。
在图16A的工序中，准备具有规定尺寸的硅大圆片501。其次，在图16B的工序中，用旋涂法把正光刻胶502图到硅大圆片501上。接着，在图16C的工序中，在对上述的工序中所涂的光刻胶502进行了加热处理(坚膜)后，用激光切割机通过所希望的图形为基础的图形对该光刻胶502进行曝光。这时，激光切割从内周向着外周螺旋状(spiral)地进行。
其次，在图16D的工序中，对已进行了曝光的光刻胶502进行显影。用该显影在光刻胶502上形成以所希望的图形为基础的凹图形。接着，在图16E的工序中，以在图16D的工序中所留下的光刻胶502为掩模进行干蚀，在硅大圆片501的表面上形成凹部503。之后，转移到图16F的工序，除去光刻胶502。用以上的工序，就可以在硅大圆片502上边，形成以信息为基础的凹图形。
此外，在示于图16B的工序中的光刻胶502，由于最终被用作干蚀的掩模，故最好具有某种程度的膜厚。在这里，在做成现有的光盘的主盘之际，该光刻胶以相当于在其上形成的沟和坑的深度的厚度来形成之。因此，其膜厚为从约0.1μm到0.2μm的范围。在本实施例中，硅大圆片的刻蚀量相当于现有技术的坑深。因此，考虑到最终基板材料的折射率，要刻蚀为使之变成为大体上光学深度λ/(4n)(其中，λ为波长，n为折射率)。在这里，采用特开平4-310624号公报和特开平4-311833号公报中所述的方法，具体地说，采用减弱光刻胶的显影以减少硅大圆片的露出来的部分的方法，或者进行应用了光学超解象的切割技术，以同样地减少硅大圆片的露出来的部分的方法，可以提高图形的密度。实施例6其次，参照
本发明的用于在光盘上形成图形的光盘主盘的另一种制造方法。图17是表示本发明的光盘主盘的另一种制造方法的剖面图。
在图17A的工序中，准备具有规定尺寸的硅大圆片601。其次，在图17B的工序中，用旋涂法把负光刻胶602涂到硅大圆片601上。接着，在图17C的工序中，在对上述的工序中所涂的光刻胶602进行了加热处理(坚膜)后，用激光切割机通过所希望的图形为基础的图形对该光刻胶602进行曝光。这时，激光切割从内周向着外周螺旋状(spiral)地进行。
其次，在图17D的工序中，对已进行了曝光的光刻胶602进行显影。用该显影在光刻胶602上形成以所希望的图形为基础的凸图形602A。接着，在图17E的工序中，以在图17D的工序中所得到凸图形602A为掩模进行干蚀，在硅大圆片601的表面上形成凸部603。
之后，转移到同图F的工序，除去在上述干蚀工序中用作掩模的凸图形602A。用以上的工序，就可以在硅大圆片601上边，形成以信息为基础的凸图形。光刻胶的厚度不论是正胶还是负胶都需要100nm以上。这是因为在小于该值的情况下，在干蚀工序中，将引起光刻胶图形的消失的缘故。此外，从旋涂的特性来看，1μm以下是实质性的。工业上利用的可能性如以上所说明的那样，由于本发明的光盘具有对把以聚烯烃系聚合物为主成分的材料挤压成型后的薄板进行加工后的基板，所以可以提高批量生产性的同时，还可以得到优良的光学特性、机械精度和机械强度。
此外，采用把上述基板做成为叠层构造(多层构造)的办法，可以简单地进行基板的膜厚控制。再有，采用用分子量各异的材料构成构成上述叠层体的各个薄板的办法，除上述效果外，还可以进一步提高该基板的机械强度。
再者，本发明的光盘，由于具备下述构造在对上述挤压成型后的薄板进行加工后的基板上已形成了上述信息记录面的信息记录基板，进行多片叠层，且使上述各个基板的折射率互不相同，所以除上述效果外，还可以达成高密度化。
还有，倘采用本发明的光盘的制造方法，则可以以高精度高效率地制造本发明的光盘。
此外，不限于光盘，还可以制造显著地改善光学特性和机械特性的薄板材料。
权利要求
1.一种具备基板和在该基板上形成的并形成了以规定的信息为基础的凹凸的信息记录面的光盘，其特征是上述基板通过将以聚烯烃系聚合物为主成分的材料挤压成型后的薄板成型为圆盘状而构成，且上述信息记录面由固化性树脂层构成。
2.权利要求1所述的光盘，其特征是上述基板的水平方向的双折射率的绝对值小于100nm，厚度方向的双折射率的绝对值小于20nm。
3.权利要求2所述的光盘，其特征是上述基板的水平方向的双折射率的绝对值小于50nm，厚度方向的双折射率的绝对值小于10nm。
4.权利要求1～3中的任意一项所述的光盘，其特征是上述基板的倾角的绝对值小于0.6度。
5.权利要求1～4中的任意一项所述的光盘，其特征是上述基板的厚度变异小于5％。
6.权利要求1～5中的任意一项所述的光盘，其特征是上述材料的玻璃转移点在80℃以上，140℃以下。
7.权利要求1～6中的任意一项所述的光盘，其特征是上述基板通过将上述薄板进行多片叠置的叠层体加工成圆盘状而构成。
8.权利要求7所述的光盘，其特征是上述叠层体的构成第1薄板的材料的分子量，与构成和该第1薄板接触地进行叠置的第2薄板的材料的分子量不同。
9.权利要求1～8中的任意一项所述的光盘，其特征是上述叠层体的构成各个薄板的材料的玻璃转移点不同。
10.一种光盘，具有将信息记录基板进行多片叠置的构造，上述信息记录基板具备对以聚烯烃系聚合物为主成分的材料进行挤压成型后的薄板进行成型的基板；形成于该基板上，且由固化性树脂构成的且形成了以规定的信息为基础的凹凸的信息记录面，上述各个基板的折射率互不相同。
11.权利要求1～10中的任意一项所述的光盘，其特征是上述光固化性树脂层由光固化性树脂层或热固化性树脂层构成。
12.一种具备有基板和在该基板上形成的且形成了以规定的信息为基础的凹凸的信息记录面的光盘制造方法，其特征是具备如下工序借助于对以聚烯烃聚合物为主成分的材料进行挤压成型加工成型为薄板状的工序；把上述挤压成型后的薄板进行成型的工序；在上述加工工序后，使固化性树脂设置在上述基板面与形成了上述凹凸的阴图形的主盘的凹凸面之间的工序；通过上述固化性树脂，把主盘的凹凸面载置或载置加压到上述基板面上的工序；在该载置或载置加压工序之后，使上述固化性树脂固化的工序。
13.一种光盘的制造方法，该方法具备下述工序借助于对以聚烯烃聚合物为主成分的材料进行冲压成型加工成型为薄板状的工序；在形成了该薄板之后，使固化性树脂设置在上述薄板面已形成了与上述凹凸的阴图形的主盘的凹凸面之间的工序；通过上述固化性树脂，把主盘的凹凸面载置或载置加压到上述薄板面上的工序；在该载置或载置加压工序之后，使该固化性树脂固化的工序；在上述固化性树脂固化后，将之加工成圆盘状的工序。
14.权利要求12或13所述的光盘的制造方法，其特征是具备把上述薄板进行多片叠置的工序。
15.权利要求14所述的光盘的制造方法，其特征是上述叠置工序具备在第1薄板上，叠置由与构成该第1薄板的材料分子量不同的材料构成的第2薄板的工序。
16.权利要求14或15所述的光盘的制造方法，其特征是上述叠置工序具备使由玻璃转移点互不相同的材料构成的薄板进行叠置的工序。
17.权利要求12～16中的任意一项所述的光盘的制造方法，其特征是上述主盘是硅制的或镍制的。
18.权利要求12～17中的任意一项所述的光盘的制造方法，其特征是使上述薄板成型为薄板状的工序具备进行加压的工序。
19.权利要求18所述的光盘的制造方法，其特征是上述进行加压的工序是在大气气氛和氮气气氛下，在温度为100度到200度下进行的。
20.权利要求18或19所述的光盘的制造方法，其特征是上述进行加压的工序，进行多次加压。
21.一种薄板材料的制造方法，其特征是具备采用对以聚烯烃系聚合物为主成分的材料进行挤压成型的办法成型为薄板状的工序；对用上述成型为薄板状的工序成型的材料全体加压力的加压工序。
22.权利要求21所述的光盘的制造方法，其特征是进行加压的工序是在大气气氛和氮气气氛下，在温度为100度到200度下进行的。
全文摘要
提供一种批量生产性高,光学特性、机械精度和机械强度优良的光盘,提供一种以良好的效率简单地制造该光盘的方法。其构成为具备把以聚烯烃系聚合物为主成分的材料进行挤压成型后的薄板加工成圆盘状的基板101;和由已形成在基板101上边的光固化性树脂102构成,且已形成了以规定的信息为基础的凹凸的信息记录面。
文档编号B29C47/00GK1197529SQ97190849
公开日1998年10月28日 申请日期1997年7月11日 优先权日1996年7月11日
发明者高桑敦司, 西川尚男, 根桥聪 申请人:精工爱普生股份有限公司